(57)【要約】【課題】切削対象のワークＷの中にはチップの進行方向を基準にして手前側と奥側に分かれた二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂを有するものがある。従来このような二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂを切削するのに、切削工具用ホルダーに一つのチップを取り付けた切削工具が使われていたが、チップ交換を頻繁に行わなければならない煩わしさがあり且つチップ交換に伴ってまだ使える他のチップが寿命半ばにして交換・廃棄される不経済さも問題であった。【解決手段】前記二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂを有するワークＷのその被切削部を切削する切削工具１の構成部品であってチップの支持部材となる切削工具用ホルダー２において、チップ取付用のチップ座２ｂ，２ｃを二つ形成して二つのチップ３ａ，３ｂを取り付け得るように構成し、二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂに対して夫々のチップ３ａ，３ｂを対応させるようにした。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削用のチップの進行方向を基準にして手前側と奥側に分かれた二つの被切削部を有するワークのその被切削部を切削する切削工具の構成部品であって前記チップの支持部材となる切削工具用ホルダーにおいて、
チップ取付用のチップ座を二つ形成して二つのチップを取り付け得るように構成し、ワーク側の二つの被切削部に対して夫々のチップを対応させるようにしたことを特徴とする切削工具用ホルダー。
【請求項２】
前記二つのチップ座の配置は、先端側に位置するチップ座に取り付けたチップの刃先が手前側と奥側に分かれた二つの被切削部の境界スペースに入った状態で、後側に位置するチップ座に取り付けたチップが手前側の被切削部に干渉しない間隔に設定したものであることを特徴とする請求項１記載の切削工具用ホルダー。
【請求項３】
前記二つのチップ座の配置は、先端側に位置するチップ座に取り付けたチップの刃先が手前側と奥側に分かれた二つの被切削部の境界スペースに入って奥側の被切削部の切削を開始するとき、後側に位置するチップ座に取り付けたチップが手前側の被切削部に未だ干渉しない間隔に設定したものであることを特徴とする請求項２記載の切削工具用ホルダー。
【請求項４】
前記二つのチップ座の配置は、後側のチップ座に取り付けたチップの刃先が手前側の被切削部の切削を開始するとき、先端側に位置するチップ座に取り付けたチップが奥側の被切削部に未だ干渉しない間隔に設定したものであることを特徴とする請求項２記載の切削工具用ホルダー。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の切削工具用ホルダーのチップ座にチップを取り付けてなることを特徴とする切削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを切削するための切削工具と、その切削工具の構成部品である切削工具用ホルダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
切削工具で切削するワークの中には、切削用のチップの進行方向を基準にして手前側と奥側に分かれた二つの被切削部を有するものがある。例えば自動車などの車両のブレーキシステムの主要構成部品であるベンチレーティッド・ディスクロータ（以下単にディスクロータという。）Ｗはその一例であって、図５に示したように二枚の円盤Ｄ，Ｄの間に冷却風を通す隙間Ｓがあり、夫々の円盤Ｄ，Ｄの外周面（最大外径部）である二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂが前記隙間Ｓを挟んで離れている。
従来このようなディスクロータＷの離れた二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂを切削するのに、切削工具用ホルダーに一つのチップ（スローアウェイチップ）を取り付けた切削工具が使われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
チップに加わる切削抵抗は被切削部への切込開始時が最も大きいため、二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂが離れていると、チップは手前側の被切削部Ｗｂを切り込む際に大きな切削抵抗を受け、さらに奥側の被切削部Ｗａを切り込む際にも大きな切削抵抗を受けるから、一回の切削に対して二度大きな切削抵抗を受けることになる。加えてディスクロータＷの最大外径部は、ディスクロータＷの中でも最も硬度が高い部位であるため横逃げ境界摩耗の進行により工具欠損が生じやすいこともあり、従って従来はチップ交換（一旦チップを外してコーナーを入れ替える場合を含む。以下同じ。）を頻繁に行わなければならない煩わしさがあった。
また、実際の作業では、チップ交換による運転停止時間を極力短縮するために、他の部位を切削する複数のチップの全てを一斉に交換する場合があり、最も短寿命のチップを基準にして他の全てのチップも交換される。従って、最大外径部を切削する前記チップのように突出して短寿命のものがあると、まだ使える他のチップが寿命半ばにして交換・廃棄される不経済さも改善すべき問題であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
切削用のチップの進行方向を基準にして手前側と奥側に分かれた二つの被切削部を有するワークのその被切削部を切削する切削工具の構成部品であって前記チップの支持部材となる切削工具用ホルダーにおいて、チップ取付用のチップ座を二つ形成して二つのチップを取り付け得るように構成し、ワーク側の二つの被切削部に対して夫々のチップを対応させるようにした切削工具用ホルダーを提供する。
【０００５】
本発明の切削工具用ホルダーに二つのチップを取り付けてワーク側の二つの被切削部を夫々のチップで切削するようにすれば、各チップの負担が半減するからチップ交換無しで切削可能なワーク個数が単純計算で倍増し、それだけチップ交換の頻度が減る。また、一つのチップが受け持つ切削距離が半減して切削時間が大幅に短縮できるから、その短縮分の全部又は一部を例えば切削速度を遅くするなど切削条件を軽くする手段に振り替えるようにすれば、従来よりチップ交換のロスを減じて生産性を飛躍的に高めることができる。
【０００６】
また、請求項２に記載したように、前記二つのチップ座の配置は、先端側に位置するチップ座に取り付けたチップの刃先が手前側と奥側に分かれた二つの被切削部の境界スペースに入った状態で、後側に位置するチップ座に取り付けたチップが手前側の被切削部に干渉しない間隔に設定するとよい。こうすることにより先端側に位置するチップの刃先を二つの被切削部の境界スペースに入れてスムーズに切削を開始することができる。
【０００７】
また、請求項３に記載したように、前記二つのチップ座の配置は、先端側に位置するチップ座に取り付けたチップの刃先が手前側と奥側に分かれた二つの被切削部の境界スペースに入って奥側の被切削部の切削を開始するとき、後側に位置するチップ座に取り付けたチップが手前側の被切削部に未だ干渉しない間隔に設定するとよい。こうすることにより二つのチップが若干の時間差を置いて別々に切削を開始するから、切削開始時の切削抵抗が分散され、切削に要するトルクが軽減される。
【０００８】
また、請求項４に記載したように、前記二つのチップ座の配置は、後側のチップ座に取り付けたチップの刃先が手前側の被切削部の切削を開始するとき、先端側に位置するチップ座に取り付けたチップが奥側の被切削部に未だ干渉しない間隔に設定するとよい。こうすることにより、請求項３に記載の切削工具用ホルダーと同様の効果が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図１は切削工具の分解斜視図、図２は切削工具の正面図、図３は切削工具の側面図、図４は切削方法を説明する正面図である。
【００１０】
本発明の切削工具１は、従来技術の項で説明したワーク、すなわち切削用のチップの進行方向を基準にして手前側と奥側に分かれた二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂの間に境界スペースたる隙間Ｓが設けられているディスクロータＷを切削するものである。該切削工具１はいわゆるクランプオン方式のものであって、図１に示したように切削工具用ホルダー（以下単にホルダーという。）２と、切削用の二つのチップ３ａ，３ｂと、そのチップ３ａ，３ｂを固定するクランプ手段４，４で構成される。
【００１１】
前記ホルダー２は、シャンク先端のヘッド部２ａに段状に凹んだ二つのチップ座２ｂ，２ｃを有し、そのチップ座２ｂ，２ｃに対応させてクランプ手段４，４用の雌ネジ孔２ｄ，２ｅが設けられている。なお、各チップ座２ｂ，２ｃにはアンビル２ｆ，２ｆがビス２ｇ，２ｇによって着脱自在な状態に取り付けられている。
【００１２】
前記二つのチップ座２ｂ，２ｃの配置は、ワークの被切削部Ｗａ，Ｗｂの態様に合わせて決定されるものであり、先端側に位置するチップ座２ｂに取り付けたチップ３ａの刃先が被切削部Ｗａ，Ｗｂ同士の間の境界スペース（隙間Ｓ）に入った切削準備状態で、後側に位置するチップ座２ｃに取り付けたチップ３ｂが手前側の被切削部Ｗｂに干渉しない間隔に設定される。また、この設定は二つのチップ３ａ，３ｂの刃先が二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂに一緒に切り込んで同時に切削を開始する組合せを含むが、好ましくは二つのチップ座２ｂ，２ｃの配置を、先端側に位置するチップ座２ｂに取り付けたチップ３ａの刃先が二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂの境界スペースに入って奥側の被切削部Ｗａの切削を開始するとき、後側に位置するチップ座２ｃに取り付けたチップ３ｂが手前側の被切削部Ｗｂに未だ干渉しない間隔に設定するのがよい。そうすることにより、先端側のチップ３ａより後側のチップ３ｂが若干遅れて被切削部Ｗｂの切削を開始するため、切削開始時に生ずる大きな切削抵抗が分散されて切削に要するトルクが小さくなる。
【００１３】
また、二つのチップ座２ｂ，２ｃの配置を、後側のチップ座２ｃに取り付けたチップ３ｂの刃先が手前側の被切削部の切削を開始するとき、先端側に位置するチップ座２ｂに取り付けたチップ３ａが奥側の被切削部Ｗａに未だ干渉しない間隔に設定してもよい。そうすることによっても、切削開始時に生ずる大きな切削抵抗が分散されて切削に要するトルクが小さくなる。
【００１４】
また、取り付けるチップ３ａ，３ｂの横切れ刃角α，βは両者を等しく設定するか又は先端側のチップ３ａの横切れ刃角αと後側のチップ３ｂの横切れ刃角βとが異なるように設定する。図２に示したように横切れ刃角αより横切れ刃角βを小さくした場合には、横切れ刃角α，βを等しくした前者の場合に比べて後側のチップ３ｂと手前側の被切削部Ｗｂの干渉が起き難くなってそれだけチップ３ａ，３ｂ同士の間隔を小さく設定することができ、切削時間が短縮できる。
【００１５】
前記チップ３ａ，３ｂは四角形のスローアウェイタイプであって、ホルダー２のチップ座２ｂ，２ｃに沿って垂直に切り立つ三つの壁面２ｈ，２ｈ，２ｈに三辺がフィットして三面で拘束される。なお、チップ３ａ，３ｂの材質、形状等は特段の限定を要するものではなく、自由に選択可能である。また、切削中に切削抵抗を受けてチップ３ａ，３ｂが動く等の悪影響がなければ、チップ３ａ，３ｂを二つの壁面２ｈ，２ｈの二面で拘束するようにしてもよい。
【００１６】
前記クランプ手段４は、ホルダー２のヘッド部２ａに取り付くクランプ主体４ａと、そのクランプ主体４ａの貫通孔４ｂに通したボタンスクリュー４ｃと、そのボタンスクリュー４ｃをクランプ主体４ａに係留するスナップリング４ｄとからなる。
【００１７】
以上の構成よりなる切削工具１は次の要領で組み立てられる。すなわち、先ずチップ座２ｂ，２ｃのアンビル２ｆ，２ｆ上にチップ３ａ，３ｂを載せ、クランプ主体４ａ，４ａをホルダー２の頭部２ａに載せ、ボタンスクリュー４ｃ，４ｃを雌ネジ孔２ｄ，２ｅに通して締め付ける。そうするとクランプ主体４ａ，４ａの先端がチップ３ａ，３ｂの上面を強く押さえるから、チップ３ａ，３ｂはクランプ主体４ａ，４ａとアンビル２ｆ，２ｆの間に挟まって強固にクランプされる。なお、この状態でチップ３ａとチップ３ｂの刃先はチップの進行方向に対して面一の高さに揃っている。
【００１８】
次に本発明の切削工具１によるワークの切削方法を図４により説明する。先ずワークは前記のようにブレーキ用のディスクロータＷであり、材質は例えばＦＣ２００である。このディスクロータＷを図４矢示イのように回転させた状態で切削工具１を同図二点鎖線のように降下させ、先端側のチップ３ａの刃先を二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂの境界スペースに切込量相当分入れる。この段階では二つのチップ３ａ，３ｂはどちらも被切削部Ｗａ，Ｗｂに触れていない。
次に切削工具１を図４矢示ロの方向に真っ直ぐ前進させると、先ず先端側のチップ３ａが奥側の被切削部Ｗａに接触して切削を開始する。そしてそれより若干遅れて後側のチップ３ｂが手前側の被切削部Ｗｂに接触して切削を開始する。この状態で二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂの切削が同時に進行し、さらに二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂの何れもが切削を終えるまで切削工具１を前進させる。なお、もし二つの被切削部Ｗａ，Ｗｂの切削距離が等しくなく仮に奥側の被切削部Ｗａの方が長い場合であっても、前記のように二つのチップ３ａ，３ｂの刃先は面一の高さに揃っているため、チップ３ｂで奥側の被切削部Ｗａを削るおそれはない。
【００１９】
【実施例】
本発明の切削工具１に窒化珪素系セラミックス製のチップ３ａ，３ｂを取り付け、ＦＣ２００製のディスクロータＷの最大外径部を切削した。切削条件は、切削速度Ｖ＝６００ｍ／ｍｉｎ，切削送りｆ＝０．５０ｍｍ／ｒｅｖ，切込量ｄ＝３ｍｍ，ＤＲＹである。その結果、切削は良好であり、チップ交換無しで連続３００個のワークが切削できた。
ちなみにチップが一つである従来の切削工具を使って上記と同じ切削条件で３００個のワークを切削する場合、一回の切削距離が（被切削部Ｗａ＋被切削部Ｗｂ）であるから計算上二倍の時間を要することになるが、少なくとも途中で一回のチップ交換が必要になるから、その分のロスも加算すれば、本発明の二倍を遙かに越える時間が掛かる。また、チップ交換に際し、他の部位を切削する切削工具のチップも同時に交換してしまうことが多く、そのため交換に要する時間のロスが益々拡大し、加えて寿命半ばのチップが無駄になる。
【００２０】
以上本発明を実施の形態につき説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態ではクランプ手段４としてクランプオン方式を採用したが、チップ３ａ，３ｂが穴付きであれば、スクリューで直接締め付ける公知のスクリュークランプ方式や、ダブルクランプ方式、レバーロック方式などを採用してもよい。
また、被切削部Ｗａ，Ｗｂの境界スペースは図示した隙間Ｓの他にも溝の概念をも含む。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のホルダーに二つのチップを取り付けてワーク側の二つの被切削部を夫々のチップで切削するようにすれば、各チップの負担が半減するからチップ交換無しで切削可能なワーク個数が単純計算で倍増し、それだけチップ交換の頻度を減ずることができる。また、一つのチップが受け持つ切削距離が半減して切削時間が大幅に短縮できるから、その短縮分の全部又は一部を例えば切削速度を遅くするなど切削条件を軽くする手段に振り替えるようにすれば、チップ寿命のさらなる延長によるチップ交換頻度の低減効果が得られ、そしてそれは他の部位を切削するチップの無駄な交換をも防止する相乗効果を発揮する。
【００２２】
また、請求項２に記載したホルダーによれば、先端側に位置するチップの刃先を二つの被切削部の境界スペースに入れてスムーズに切削を開始することができる。さらにまた請求項３、４に記載したホルダーによれば、二つのチップが若干の時間差を置いて別々に切削を開始するから、切削開始時の切削抵抗が分散され切削に要するトルクが軽減できる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】切削工具の分解斜視図である。
【図２】切削工具の正面図である。
【図３】切削工具の側面図である。
【図４】切削方法を説明する正面図である。
【図５】ワークを示す車両用ホイールの断面図である。
【符号の説明】
１  …切削工具
２  …切削工具用ホルダー
２ｂ，２ｃ…チップ座
３ａ，３ｂ…チップ
Ｗ  …ディスクロータ（ワーク）
Ｗａ…奥側の被切削部
Ｗｂ…手前側の被切削部
Ｓ  …隙間（境界スペース）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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